Evaluación técnico-financiera para la implementación de un sistema de eyectores en la recuperación de gases quemados en teas de refinería

Abstract

La incineración rutinaria de gases de tea, presente en todas las etapas de producción, transporte y refinación de hidrocarburos, permite garantizar la seguridad del proceso y mitigar el impacto ambiental en las emisiones producidas, sin embargo, este practica libera gases de efecto invernadero a la atmósfera como resultado de la combustión. El interés creciente en la recuperación de gas de tea como alternativa sostenible, ha impulsado al desarrollo de tecnologías relacionadas con el aprovechamiento de este vector energético, ya sea por su conversión a nuevos productos sintéticos o en la generación de energía. Los eyectores de gas son dispositivos eficientes que permiten abordar este desafío. Estos no solo permiten una captación de los gases dirigidos, también ofrecen oportunidades para el redireccionamiento y aprovechamiento en diversos usos. En consecuencia, la presente investigación plantea una solución innovadora abordada en una refinería en Colombia. El objetivo principal es reducir significativamente el volumen de gas enviado a la combustión en teas, redireccionando parte de este gas, a un sistema-red de gas combustible, sin impactar significativamente el poder calorífico de la red que importaría este gas. Inicialmente, se desarrolló una macro en Excel a partir de un algoritmo de caracterización geométrica de los eyectores, obtenido de (Huang et al., 1999). Luego, se evaluaron los sistemas en serie y en paralelo para identificar la configuración con el máximo potencial de recuperación de gas y toneladas de dióxido de carbono equivalente reducido. Finalmente, se realizó un análisis económico detallado para seleccionar el arreglo de eyectores con mayor viabilidad. Los resultados reflejan rendimientos de recuperación viables técnicamente, basados en un algoritmo iterativo y simulaciones termodinámicas, relacionados con el análisis técnico y financiero que respaldan la elección del arreglo #6. Este arreglo alcanzó un radio de arrastre de 0.0133, una reducción de 178 TonCO2e/año, un VAN de $3,408,757.1, una TIR del 85.87% y un PBP de 1.18 años.